3D打印如何從人(rén)像推(tuī)廣到工業
點擊量:392 發布時間(jiān):2017-01-22 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製(zhì)造技術有限公司
作為全球第三次科技革命最受矚目的技術之一,3D打印技術可謂在長沙發展得紅紅火火(huǒ)。近日(rì)在長沙舉行的中(zhōng)國中部(長沙)國際裝備製造業博覽會上,3D打印唱起了主角(jiǎo),去年還偏居一隅默默無聞的3D打印(yìn)企業,今年展位已經位於展館的正中心位置,工作人員講解了一整天,連嗓子都說啞了,人們最關心的莫(mò)過於3D打印到底怎樣打印一個立體的自己。
與熱(rè)鬧的消(xiāo)費級3D打印機(jī)相比,工業機的生產與應用要顯得冷清許多。這(zhè)種技術究(jiū)竟會不會給傳統的加工製造業帶來顛覆性變革?3D打印機何時能像平麵打印機一(yī)樣遍地開花?隨著(zhe)今年3月首個3D打印國家政策《國(guó)家增材製造產業發展推進計劃(2015-2016年(nián))》的出台,3D打印在工業領域的機遇和挑戰又一次引發了業內的關注。
民用:打印人像實現立等可取
早在3D打印剛剛興起時,因其可直接打印出立體模型,其發展前景一直被業界所津津樂道,甚至有人預測,未來3D打印機會像現在的噴墨打印機一樣普及到家庭。如今(jīn)數年過去,雖然受製於打印精度和高昂的材料價格,3D技(jì)術普及到家庭的進程緩(huǎn)慢,但3D打印的概念和應(yīng)用已經越來越被市民所接受。
在長沙就有一批這樣提供3D打(dǎ)印專業服務的公司,如湖南燚(yì)熵科技自主發明了矩陣式人體3D掃描儀(yí),隻需3秒就能(néng)深度獲取物體的三維、色彩和紋理數(shù)據,再用3D打印機將(jiāng)人像打印(yìn)出(chū)來,整個過程隻(zhī)需3個多(duō)小時(shí),讓3D打印這項(xiàng)服務像洗照片一樣實現立等可取。睿度科技的3D打印技術,能以最(zuì)廉價的紙張(zhāng)為原材料,與傳統動輒幾百上千的樹脂、尼龍等材料相比,使用紙張的成(chéng)本(běn)僅幾十元。
國內現在(zài)90%的3D打印企(qǐ)業是做打印人像這類“小玩意”的桌麵機。此外,目前中國的3D打印已在汽車、生物醫療、文化創意等領(lǐng)域(yù)得到初(chū)步應用,但離實現(xiàn)大規(guī)模(mó)產業化、工程化應用還有一定距離。
工(gōng)業:3D打印應用到(dào)火箭點火裝(zhuāng)置
3D打印建起了(le)房子(zǐ),3D打印造出(chū)了汽車,甚至還有3D打印打出了(le)人體骨頭用於手術……每一次3D打印(yìn)在不同領域的亮相都賺足了眼球。其實,大家能看到的3D打印應用隻是冰山一角,某些軍工領域早已成熟運用。而且諸如航空航(háng)天等高精尖領域對成本不敏感,零件多為單次小批量生產,恰恰與3D打印的特(tè)性相符。
記者昨日在位於(yú)長沙高新區的華(huá)曙高(gāo)科看(kàn)到一台其研(yán)發(fā)的大型工業級(jí)3D打印(yìn)機。這(zhè)台外觀看起來像大櫃子一樣的3D打印機,內裏分布著等同於一個製造車間的精密儀器,將物件(jiàn)的三維數據輸入電腦並按下“打(dǎ)印”鍵(jiàn)後,這台“製造車間”就能在數小時內打印出工業級的零(líng)件。
該公司副總經理(lǐ)陳勃生告訴記者,3D打印在複雜結(jié)構的造(zào)型方麵具有獨特優勢,“過去設計師在設計零件時,要考慮工(gōng)藝性,否則到車間製造(zào)時會做不出來。但現在基本隻要是想象得到的,就可(kě)以3D打印出來,甚至能做出傳統工藝難以做(zuò)到的‘奇形怪狀’的(de)結構。”
中國(guó)航天科(kē)工六院日前對外發布,我國首次成功將3D打印技術應用於固(gù)體火箭(jiàn)發動機(jī)研製領域,該火箭發動機點火裝置上的3D打印部分——殼體,正是由(yóu)華曙高科量身定製。因為生產火(huǒ)箭點火裝置殼體的技術難度非常大,此前,航天科工六院已經想了(le)很多辦法,正一籌莫展時,沒想到(dào)用3D打印技術一次性就通過點火試驗。
瓶頸:價(jià)格高、材料少等限製產業發展
速度快、省材料、能輕鬆應對(duì)結構複雜的產品,是否意(yì)味著3D打印將會摧毀或者說替(tì)代傳統製造業呢?陳(chén)勃生認為,雖(suī)然在部分產品的小(xiǎo)批量生產和模具生(shēng)產(chǎn)上頗(pō)有優勢,但在大批量生產上,3D打印(yìn)的速度和成本仍存在一定缺陷。“3D打印(yìn)擅長解決個性化、複(fù)雜化、高難度的生產技術,而(ér)傳統製造業擅長批量化、規模化和精益化的生產,兩者是互補關係。”
“這種叫好不叫座的(de)狀況還可(kě)能持續相當長時間。”華(huá)曙高(gāo)科總經(jīng)理侯培林介紹,受已有(yǒu)的技術儲備所限,缺乏與3D打印相(xiàng)適應的(de)逆向工程、三維數字建模及實際應用軟件的開發能力,相對較高的3D打印設備價格,單一企業相對較低的設備利用率,以及(jí)缺乏與設備配套的操作技術人員是(shì)阻礙3D打印產業發展的攔路虎。
多(duō)位業內(nèi)人士告訴記者(zhě),材(cái)料品種少、價格貴、性(xìng)能低(dī),也是(shì)製約工業級3D打印應用的關鍵。因為3D打(dǎ)印屬於(yú)增材領域,所以材料發展是3D打印的物質基礎,材料(liào)發展決定了3D打印的應用範圍。
創新:係統開源實現行業百家爭鳴
正是看中3D打印材料市(shì)場(chǎng)的廣(guǎng)闊(kuò)前景,一批材(cái)料研發生產企業紛紛把目光轉向這一領域。從事新材料研製的(de)湖南匯融科技和湖南頂立科技公司攻克國內技術難題,成功(gōng)開發出球形(xíng)鎳基高溫合金粉、球(qiú)形鈦粉等金屬基3D打印材(cái)料,填(tián)補多項國內空白。
5月18日,華曙(shǔ)高科在(zài)武(wǔ)漢“2015中國(guó)中部投資貿易博覽會”上發布全(quán)球首款開源可定製化的金屬3D打印機,控製係統的“開源”成為這款3D打印(yìn)機的最大亮點。
目前美國、德國及國內其他3D打印(yìn)設備生產廠商均采用閉源(yuán)係統,如果客戶(hù)需打印新的材料就必須另外(wài)支付高額的參數包購買(mǎi)費用,無法實現材料的自我研發。“控製係(xì)統開源,讓購買者不僅能燒結我們指定的金屬材料,也能根據(jù)自身需求調整任意參數,使用第三(sān)方材料,甚至是自身進行材料(liào)研發。”華曙高科設備研發部(bù)主管周智陽如是說。
“我們不要(yào)做3D打印行業中的ioses,而(ér)是要做androids。”華曙高科董事長許小曙認為,這種(zhǒng)開源金屬3D打印機的發布(bù),可以“帶動一批人、一批公司、一批(pī)行(háng)業投身3D打印行業發展,促進我國(guó)3D打(dǎ)印產業的不斷進步,真正實現百家爭(zhēng)鳴的良性市場競爭格局”。
規劃:長沙將建3D打印應用工(gōng)業(yè)技術研究院
在國務院5月發布的《中國製造2025》規劃中,有5處(chù)提到(dào)了3D打印,並將其(qí)列為要突破的10個重點領域(yù)之一。業內人士預計,未(wèi)來5年時間裏,3D打印行業將實現從消費級應用到工業化應(yīng)用,從以非(fēi)金屬3D打印設備為主到以金屬設(shè)備為(wéi)主的過渡,全(quán)球做金(jīn)屬3D設備的公司(sī)將達到30家,中國將產生10家。
記者從市科技局(jú)了解到,為響應國家關於工業4.0、“中(zhōng)國製造(zào)2025”計劃的貫徹落實,進一步促進長沙市工業技術創新與發展,長(zhǎng)沙正研究製定設立各類工業技(jì)術研究院的(de)政策文件。目前,3D打印應(yīng)用工業技術研究院建設方案正在進一步規劃完善中,有望成為第(dì)一批成立的研(yán)究院。

